小贻贝何以具有抵御风暴的“大能量” ？《Advanced Science》刊发凯时徐泉研究员等最新研究效果
宣布时间:2019-10-25 | 泉源：新能源与质料学院 | 浏览量：
海洋孕育了生命 ，同时充满了种种神奇 �；蛐砟阍诓妥郎掀烦⒐荼吹南饰� ，但你能想象它靠自己绣花针般的足丝附着在岩石上能够抵御10级风暴吗 ？一束细小的足丝何以让贻贝在风暴中岿然不动 ？
10月24日 ，国际著名学术期刊《Advanced Science》在线果真揭晓了凯时（北京）徐泉研究员与中国人民解放军总医院、清华大学、美国北德克萨斯州大学等单位相助完成的论文“Metal Coordination-Mediated Functionally Grading and Self-Healing in Mussel Byssus Cuticle”（贻贝角质层中金属配位价键梯度漫衍与贻贝足丝自愈合中的作用机理） ，展现了海洋贻贝足丝“坚如盘石”的神秘 ，叙述了贻贝足丝角质层内部左旋多巴胺与铁离子动态敖合新机理及其角质层中铁离子漫衍梯度漫衍纪律 。该项研究首次证实 ，贻贝足丝的角质层沿着厚度偏向上铁离子具有多种价态 ，其中Fe3+和Fe2+离子随着角质层的深度保存着梯度漫衍的征象 。这种特征使得拉伸状态下的贻贝足丝多了一层自我�；せ� 。拉伸中铁离子接触氧气可以迅速氧化变硬对抗拉伸形变 ，但这种氧化历程爆发的裂纹扩展副反应 ，却可以通过左旋多巴胺和海水的协同作用得以恢复 ，从而进而实现原位的裂纹自修复 。
这项发明为深入明确铁离子与左旋多巴胺的动态敖合机制提供了新的证据与研究视角 ，并为设计制备兼具高韧性和强自修复能力的仿生足丝生长提供新的研究思绪 。该研究效果有望在生物医学的骨损伤修复、油气压裂的岩石裂痕监测与储运管道裂纹自检、海洋自然气水合物开采等领域施展主要作用 。
图：贻贝足丝高韧性与自修复作用机理图
本项研究效果第一完成单位为凯时（北京） ，第一作者兼通讯作者为凯时新能源与质料学院徐泉研究员 ，中国人民解放军总医院许猛副主任医师为配合第一作者 ，清华大学田煜教授和美国北德克萨斯州大学夏振海教授为配合通讯作者 。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201902043 。
